絞りとシャッター速度と露出の関係

写真を撮る場合には、フィルムやCCDにちょうど良い光を当てないと、きれいな写真が撮れません。このちょうど良い　光の量を当てると　「適正露出」　になります。

では、どうやって　光の量を調整するのかと言いますと、「シャッタースピード」　と　「絞り」　この二つの組み合わせで、CCDやフィルムに当たる光の量を調整します

まず、絞りとシャッター速度の組合せの前に　感度について　扱わせてください、ちょうど良い光の量は　フィルムやCCDの「感度」によって変わってきます、露出の作業は、コップに水を入れる作業に非常に似ていますので、コップと蛇口を例に話を進めていきます

高感度は　「小さなコップ」　低感度は　「大きなコップ」に水をためるような物です、小さいコップの方は　少ない水で水を満たすことができます、つまり、高感度は　少ない光の量で「適正露出」なります

また、コップから水があふれてしまうと　オーバー露出、コップに少ししか水がたまってないと　アンダー露出　と考えるとわかりやすくなると思います。

感度の関係を図にすると　こんな感じです

ちなみに、感度は　ISO何々　で表していて、数字が大きいほど　高感度、小さいほど　低感度　となります

まず、絞り　と言われても　なんだかわからないかもしれませんが、簡単に言うと、光の量を調整するための穴のことです、穴を大きく開くと　たくさん光が通り　小さくすると　光が少ししか通らなくなります。ちょうど、蛇口から出る水は　大きくひねると　勢いよく水がでて、少しだけひねると　ちょろちょろと出るのと似ています

つまり、絞りを開く　と　たくさんの光が通るので、短時間で　適正露出になり、絞りを絞ると　少ししか光が通らなくなるので　適正露出にするには時間がかかります。この、光を通す時間を「シャッタースピード」　とよんでいます

ですから、シャッタースピード　と　絞りは、常に対の関係になっているわけです。もうすこし、具体的に言いますと、　レンズを通る光の量が2倍になると時間は半分に、レンズを通る光の量が半分になると　時間は2倍かかる　と言う関係が成り立っています
絞りは、F値で表されていますが、F値については別のところで

図にするとこんな感じです
水が　カメラの露出では、　光　になります。蛇口の開き具合が　絞り　に相当、蛇口を開いてる時間が　シャッタースピード　に相当します。

操作するのは　「絞り」　と　「シャッタースピード」の二つのみなのですが、露出を決めるにも　もう一つ要素があります。

それは、写す場所の明るさです、真夏の昼間　と　薄暗い室内　では明らかに明るさが違いますよね？同じ絞り値でも、周りが明るければ　はやいシャッター速度になり、暗ければ　おそいシャッター速度になります。

コップに水をためる例で言うと、　思いっきり蛇口を開いても、あまり勢いよく水が出ない水圧の低い水道　と　ちょっと開いただけで、ドバーっと出てくる水圧の高い水道の違いという感じです。

簡単にいってしまえば、明るい屋外では　シャッター速度が速くなり、屋内　や　夜では　どうしてもシャッター速度が遅くなる　といえます。

この図は、絞り(蛇口)の開き具合は同じだけど、とった場所の明るさが違う場合です。

ここで、また　シャッターの話しの時にも軽く扱った段と言う言葉を持ち出しますが、段は、光の量が2倍になれば　＋1段　半分なら　−1段　でした

さて　シャッタースピード　1/125s　絞り　F5.6　で適正露出となる場合に、絞りをF4に設定すると　F5.6　に対して　F4　は＋1段ですから、絞りを　+1段　開いたことになり、光は2倍入ってきます。(コップのたとえで言えば、F5.6　の時よりも　2倍の水量がでている状態　に相当)

ですが、このときに　1/125sに対して　−1段のシャッタースピード　1/250sに設定すれば、シャッタースピードで、受ける光の量を半分に減らすことが出来きます。(コップのたとえで言えば、水を出す時間を　半分に減らした　ことに相当します)

つまり、差し引きすれば、1/125s　F5.6　の時と同じ量の光　になるため、トータルでは、適正露出を維持できるのです。

絞りとシャッタースピードは　段という光の量で考えると、ちょうどシーソーのような関係が成り立つことがわかります

片方が　＋1段にしたら　もう片方を　−1段＋2段なら　もう片方が−2段　という具合に・・

上記の例の場合、ほかにも適正露出となるパターンは　こんなにあります、(もちろん　これですべてではありませんが・・全部書くと大変なので　m(__)m)

では、適正露出になる絞りとシャッター速度の組合せが何通りもあるなかで、何を基準に　シャッタースピードと絞りを　選ぶのかというと・・実は、シャッター速度　と　絞りは　露出を決める役目だけではなく、それぞれ、作画にも非常の大きな役割を持っています。

その　作画意図によって　選ぶべき絞り　や　シャッター速度がでてきます。
それは　次に扱います